铝合金在工业模具制造领域的应用

2021-8-19 8:58:24

工业模具制造需要考虑很多因素，但许多生产商只关注底线。降低成本的动力影响到生产过程的每个部分，因此找到一种不仅满足工作要求的参数而且在价格方面具有竞争力的材料，对于制造商来说非常重要。

这就是铝的用武之地。铝合金凭借其多功能性、适应性和低成本，为模具制造商提供了许多优于钢和其他材料的优势。由于这些优势，铝在传统上一直用于原型制作，但随着铝合金的不断进步，它也成为全面生产的流行选择。

铝与 P20 钢相比具有许多优势，首先，在热传递方面，铝的效率更高。改进的导热性意味着对水管的需求更少，并且有更多空间可用。铝合金还可将循环时间缩短，这是直接降低成本的重要考虑因素。铝由于其柔软性，也可以更容易地加工和抛光。选择合适的合金还意味着您不必担心额外的热处理或应力消除，因为这是在生产过程中完成的。

当然，钢模具传统上在强度和耐用性方面具有优势。然而，新的铝技术意味着由坚固的铝合金制成的模具的使用寿命可能与钢模具一样长。

您在生产过程中使用的工艺对您将使用的模具类型以及哪种铝合金是更佳选择有很大影响。例如，使用钢或高强度铝合金加工的模具大量生产尺寸可重复的零件。另一方面，由较软的铝制成的临时模具用于较短的运行。模具必须能够承受高压，这意味着按零件计算，成本远高于前者。

为了确保模具以正确的公差一致地形成所有零件，需要牢记一些重要的考虑因素。首先，具有均匀的壁厚将有助于保持整个零件的均匀冷却和凝固。厚度不均会导致某些截面先硬化，从而难以保持一致的微观结构和机械性能。

避免尖角也是明智之举。在尖角处发生的可变收缩会导致持续的收缩孔隙。此外，只要有可能，您应该使用锥形零件，以便轻松弹出零件。尽管如此，尽管有这些小例外，但该工艺的多功能性，尤其是在使用铝时，允许制造商生产各种形状和尺寸的模具。

铝合金类型之间重要的区别在于它是作为非热处理铸造材料制造的还是作为热处理锻造材料制造的。前者生产一种非常适合低强度模具应用的合金。这些铸造合金更容易加工，残余应力低，尺寸稳定性好。这些合金更适合低压注塑模具或仅用于一千个或更少单元的模具。

热处理的锻造铝合金要坚固得多。由于采用先进的热处理和时效工艺，他们生产的高强度产品具有出色的加工和抛光性能，以及一致的厚度尺寸。这些合金的一个优点是它们可以与大多数未填充树脂一起使用，包括 PP、PET、ABS、HDPE、尼龙和 PE。

在决定哪一种适合您的特定应用时，必须先考虑许多问题。例如，所使用的树脂类型将影响铝合金的选择。被成型零件的几何形状、数量、周期时间和成品的耐用性都将发挥作用。让我们来看看在模具制造过程中经常使用的其他一些流行合金。

2024 铝是一种通用合金，通常用于结构泡沫或吹塑成型，并且可以放心地在短期内使用。

6061 铝适合用于大型吹塑模具、小批量注塑模具和压缩模具。

7050 铝是一种流行的高性能合金，广泛用于生产吹塑模具、结构泡沫模具和生产注塑模具。

7075 铝合金，被称为飞机铝，具有很高的强度，通常用于原型模具和生产注塑模具。